Isobar adalah atom dari unsur yang berbeda mempunyai nomor atom
berbeda, tetapi mempunyai nomor massa sama. Contoh:
14 6
C dengan
14 7
N ;
24 11
Na dengan
24 12
Mg
Isoton adalah unsur yang berbeda mempunyai nomor atom berbeda, tetapi
mempunyai jumlah neutron yang sama. Contoh:
13 6
C dengan
14 7
N ;
31 15
P dengan
32 16
S
PERKEMBANGAN MODEL ATOM 1.
Model Atom John Dalton
John Dalton 1803, ilmuwan Inggris yang menghidupkan kembali gagasan mengenai atom
Democritus. Hukum kekekalan massa yang disampaikan oleh Lavoisier dan hukum perbandingan
tetap yang dijelaskan oleh Proust mendasari John Dalton untuk mengemukakan teori dan model atom-
Nya pada tahun 1803.
John Dalton menjelaskan bahwa: -
Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi.
- Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur
memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda. -
Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri dari atom-atom hidrogen
dan atom-atom oksigen. -
Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau
dimusnahkan. Kelebihan modelteori atom John Dalton:
- Dapat menerangkan hukum kekekalan massa Lavoisier dan hukum
perbandingan tetap Proust.
Kelemahan modelteori atom John Dalton: -
Ada partikel yang lebih kecil dari atom yang disebut partikel subatom. -
Tidak menjelaskan bagaimana atom-atom berikatan. -
Tidak dapat Menerangkan sifat listrik atom.
model atom Dalton
2. Model Atom Joseph John Thomson
J. J. Thomson 1897, fisikawan Inggris yang mengemukakan bahwa terdapat partikel subatom yang
disebut elektron yang tersebar di dalam atom. J. J. Thomson merupakan penemu elektron.
Thomson mencoba menjelaskan keberadaan elektron menggunakan teori dan model atom-Nya. Menurutnya,
elektron tersebar secara merata di dalam atom yang dianggap sebagai suatu bola yang bermuatan positif. Model atom yang
dikemukakan oleh Thomson sering disebut sebagai model roti kismis. Dengan roti sebagai atom yang bermuatan positif dan kismis sebagai elektron yang tersebar
merata diseluruh bagian roti. Atom secara keseluruhan bersifat netral. Kelebihan modelteori atom Joseph John Thompson:
- Dapat menerangkan adanya partikel yang lebih kecil dari atom.
- Dapat menerangkan sifat listrik atom.
Kelemahan modelteori atom Joseph John Thomson: -
Tidak dapat menerangkan efek penghamburan cahaya pada lempeng tipis emas.
Model atom J.J Thomson
3. Model Atom Ernest Rutherford
Ernest Rutherford 1911, seorang ahli Fisika Inggris. Penelitian penembakan sinar alpha pada plat tipis emas membuat
Rutherford dapat mengusulkan teori dan model atom untuk memperbaiki teori dan model atom Thomson. Rutherford
mengatakan bahwa atom terdiri dari inti bermuatan positf berada di pusat, sementara elektron bermuatan negatif
bergerak mengelilingi inti. Sebagian besar atom adalah ruangan kosong dan hampir semua massa atom ada pada inti. Kelebihan modelteori atom Ernest
Rutherford: -
Dapat menerangkan efek penghamburan sinar alfa pada lempeng tipis emas. Kelemahan modelteori atom Ernest Rutherford:
- Bertentangan dengan teori elektrodinamika klasik Maxwell elektron yang
terus bergerak akan memancarkan energi yang pada akhirnya akan habis dan jatuh
ke inti.
Model atom Ernest Rutherfod
4. Model Atom Niels Bohr
Niels Bohr 1913, fisikawan dari Denmark ini yang selanjutnya menyempurnakan model atom yang dikemukakan oleh
Rutherford. Penjelasan Bohr didasarkan pada penelitiannya tentang spektrum garis atom hidrogen.
Beberapa hal yang dijelaskan oleh Bohr:
- Elektron mengorbit pada tingkat energi tertentu yang disebut kulit.
- Tiap elektron mempunyai energi tertentu yang cocok dengan tingkat energi
kulit. -
Dalam keadaan stationer, elektron tidak melepas dan menyerap energi. -
Elektron dapat berpindah posisi dari tingkatenergi rendah dan sebaliknya dengan menyerap dan melepas energi.
Kelebihan modelteori atom Niels Bohr: -
Dapat menjelaskan spektrum atom hidrogen Menjawab kesulitan teori atom Rutherford
Kelemahan modelatom atom Niels Bohr: -
Tidak dapat menjelaskan atom berelektron banyak. -
Tidak dapat menerangkan efek Zeeman bila atom ditempatkan pada medan magnet.
model atom Niels Bohr
5. Model Atom Mekanika Kuantum.
Model atom mekanika kuantum dapat dikatakan sebagai tahap akhir hingga saat ini dari perkembangan model atom. Model atom mekanika kuantum diawali oleh
anggapan Bohr bahwa, atom terdiri atas inti atom dan elektron berada di
sekelilingnya. Penjelasan mengenai keberadaan elektron dalam atom dijelaskan
dengan teori mekanika kuantum. Menurut teori mekanika kuantum, elektron
dalam mengelilingi inti terletak pada tingkat-tingkat tertentu. Akan tetapi, keberadaan elektron tidak dapat dipastikan kedudukannya secara tepat. Adapun
yang dapat dipastikan hanyalah kebolehjadian menemukan elektron.
Model atom mekanika kuantum
Daerah atau ruang kebolehjadian menemukan elektron disebut orbital. Karena
daerah kebolehjadian menemukan elektron diturunkan dengan persamaan matematis, orbital dapat dinyatakan dengan persamaan matematis. Tingkat energi
untuk menemukan elektron dalam atom disebut bilangan kuantum utama. Bilangan kuantum utama dilambangkan dengan huruf n yang merniliki nilai 1,2,3, .... Dengan
kata lain, bilangan kuantum utama menunjukkan tingkat energi suatu elektron dan ukuran orbital. Bilangan kuantum utama juga menyatakan jarak antara orbital dan
inti. Orbital- orbital yang memiliki bilangan kuantum sarna akan membentuk kulit
atom. Jadi, kulit atom adalah kumpulan dari orbital yang memiliki bilangan
kuantum utama yang sama. Kulit atom dinyatakan dengan huruf K, L, M, .... Hubungan antara bilangan kuantum
utama dan kulit atom adalah sebagai berikut. Kulit atom terdiri atas subkulit atau orbital yang mempunyai bilangan kuantum utama sama. Jumlah maksimum orbital
dalam suatu kulit adalah sebesar n, n adalah bilangan kuantum utama. Jumlah
elektron maksimum pada tiap orbital adalah dua sehingga tiap kulit atom maksimum berisi elektron sebanyak 2n
2
.
Model atom mekanika kuantum dikemukakan oleh Erwin Schrodinger. Model ini
dapat digunakan untuk menjelaskan atom hidrogen dan atom yang lain. Erwin
Schrodinger mendasarkan model atomnya pada hipotesis de Broglie mengenai
dualisme partikel dan ketidakpastian Heisenberg. Menurut Louis de Broglie, cahaya memiliki sifat partikel dan sifat cahaya. Sifat partikel ditandai dengan memiliki
massa. Sifat cahaya ditandai dengan memiliki sifat gelombang dalam gerakannya. Dengan demikian, elektron yang memiliki massa dapat dipandang sebagai partikel
dan cahaya. Akibat dualisme elektron, Heisenberg mengajukan prinsip ketidakpastian. Menurut Heisenberg, tidak ada metode yang dapat digunakan
untuk menentukan kedudukan elektron. Akan tetapi, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron. Erwin Schrodinger memperoleh hadiah Nobel
1933 bidang fisika bersama Paul Dirac, seorang fisikawan lain, untuk karya perintis
mereka dalam mekanika kuantum.
